香港米埔湿地野生水鸟冠状病毒监测揭示新型δ冠状病毒亚属及宿主共进化关系

本研究通过2018-2024年对香港米埔湿地3239份野生水鸟样本的系统监测，发现γ冠状病毒(64.4%)流行率显著高于δ冠状病毒(35.6%)。研究首次报道了黑脸琵鹭冠状病毒(BSCoV MP22-1474)代表的新亚属Pladecovirus，并通过全基因组重组分析和共进化模型揭示了冠状病毒在雁形目鸟类中的宿主特异性传播规律，为禽源冠状病毒跨种传播风险预警提供重要依据。

　　

野生水鸟作为冠状病毒的自然宿主，其迁徙行为可能促进病毒跨地域传播。尽管既往研究已发现禽源γ冠状病毒(Genus Gammacoronavirus)和δ冠状病毒(Genus Deltacoronavirus)的存在，但对这些病毒在自然宿主中的流行规律、遗传多样性及跨物种传播潜力仍缺乏系统认知。香港米埔湿地作为东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线的重要节点，为研究冠状病毒在野生水鸟中的生态分布提供了理想场所。

香港大学公共卫生学院Daisy Y. M. Ng、Leo L. M. Poon等研究人员开展了为期6年(2018-2024)的持续性监测研究。通过对3239份水鸟粪便样本的宏转录组测序和系统发育分析，发现γ冠状病毒的总体检出率(64.4%)显著高于δ冠状病毒(35.6%)。研究成功获得2株δ冠状病毒(大鸬鹚冠状病毒GCCoV MP18-1070和黑脸琵鹭冠状病毒BSCoV MP22-1474)的全基因组序列，以及1株γ冠状病毒(罗纹鸭冠状病毒FDCoV MP22-196)的近全长基因组。

研究采用嵌套RT-PCR初筛结合COX1基因条形码技术进行宿主溯源，对阳性样本进行NovaSeq 6000平台宏转录组测序。通过MAFFT序列比对、metaSPAdes组装和IQ-TREE系统发育分析，结合DEmARC算法进行病毒分类学定位。使用RDP5和SimPlot++分析重组事件，并应用ParaFit和PACo模型评估宿主-病毒共进化关系。

研究结果首先揭示了冠状病毒的流行特征。时序分析显示2020-2024年冠状病毒阳性率显著低于2010年数据(p<0.05)，且雁形目(Anseriformes)和鸻形目(Charadriiformes)水鸟为主要携带宿主。基因组分析发现BSCoV MP22-1474具有独特的蛋白酶切割位点(nsp3/nsp4: KG；nsp8/nsp9: CQ；nsp13/nsp14: TQ)，其转录调控序列(TRS)与起始密码子间距达110-201 nt，可能影响转录效率。

系统发育分析基于7个保守结构域(3CLpro、NiRAN、RdRp、ZBD、HEL1、S和N蛋白)证实，GCCoV MP18-1070与夜鹭冠状病毒HKU19(NHCoV HKU19)同属Deltacoronavirus nycticoracis种，但全基因组相似度仅73.5%；FDCoV MP22-196与鸭冠状病毒DK/GD/27同属Gammacoronavirus anatis种，但S蛋白相似度仅29.4%。尤为重要的是，BSCoV MP22-1474与已知δ冠状病毒的成对氨基酸差异(PPD)达0.306，超过ICTV规定的亚属划分阈值(0.212)，因此被提议为新亚属Pladecovirus的代表株。

重组分析发现FDCoV MP22-196在ORF1b-S基因区(18,650-23,044 nt)和M-N基因区(25,259-27,472 nt)存在两个重组事件，潜在亲本分别为上海鸭源γ冠状病毒AnasCN24分离株(p<10^-20)。共进化模型显示γ冠状病毒与雁形目鸟类存在显著关联(ParaFitGlobal=165.7418, P≤0.001)，而δ冠状病毒未表现出特定宿主偏好性。

该研究首次系统描绘了香港湿地生态系统中禽源冠状病毒的遗传多样性图谱，发现的新型Pladecovirus亚属扩展了对δ冠状病毒分类学的认知。通过揭示γ冠状病毒在雁形目鸟类中的宿主特异性传播规律，为预测冠状病毒跨物种传播风险提供了重要理论基础。发现的基因组重组事件和独特蛋白酶切割位点，为理解冠状病毒适应性进化机制提供了新线索。持续监测野生水鸟冠状病毒对保障公共卫生安全和禽类健康管理具有重要实践意义。